JP4864600B2

JP4864600B2 - 投写型ズームレンズおよび投写型表示装置

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Publication number: JP4864600B2
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Description

本発明は、投写型表示装置に搭載される投写型ズームレンズおよびその投写型表示装置に関し、特に温度補償を考慮された投写型ズームレンズおよび投写型表示装置に関するものである。

近年、例えばプレゼンテーションの場では盛んに投写型プロジェクタが用いられており、パソコン等から供給される画像の高精細化に伴い、特に色収差の点でさらなる性能の向上が求められている。投写型プロジェクタの投写レンズにおいて、倍率色収差を改善するための技術として、異常分散性の硝材を正レンズに用いることが有効であることが知られている（例えば下記特許文献１参照）。しかし、異常分散性の硝材は、通常の硝材と比べて屈折率の温度係数の符号が逆であるため、この正レンズのパワーを強くするとピント位置にずれが生じてしまう。

特に、投写型プロジェクタにおいては、高出力の光源を用いており、光源からの熱がマウントを介して鏡胴に伝わってレンズが暖められ、また、光源からの光がレンズ押え枠、絞り、鏡室などに照射されて熱を発生し、これによってもレンズが暖められることから、各レンズの温度が大幅に上昇する、したがって、上記正レンズのパワーを余り強くはできないため、倍率色収差を大幅に改善することは難しい。

一方、投写型プロジェクタの光学系において、温度上昇に伴うピント位置のずれを軽減するための技術として、複合非球面レンズを投写レンズに用いたものが知られている（下記特許文献２参照）。複合非球面レンズは、薄肉のプラスチック非球面レンズをガラス球面レンズに接合させたものであり、プラスチックレンズを薄肉とすることで、温度変化に敏感なプラスチックレンズによるピント位置のずれを軽減している。しかし、この技術はプラスチックレンズによるピント位置のずれを軽減するものであって、勿論、上述したような異常分散性の硝材を用いた場合の温度変化に伴うピント位置のずれを本質的に解決するものではない。

このような事情から、投写型プロジェクタの投写レンズでは、異常分散性の硝材を用いて有効に色収差を改善でき、かつ異常分散性の硝材を用いた場合の温度変化に伴うピント位置のずれを改善しうる簡易な構成の技術の出現が望まれていた。

投写型プロジェクタの投写レンズではないが、固定焦点タイプの撮像レンズ系のものでは、異常分散性を有する硝材よりなる正のレンズを用いて色収差を改善するとともに、この正のレンズを用いたことにより生じる、温度変化に伴うピント位置のずれを、異常分散性を有する硝材よりなる負のレンズを用いて相殺する技術が知られている（下記特許文献３参照）

特開２００４−１１７５１９号公報特開２００３−１９５１６９号公報特開２００３−２２２７９３号公報

しかしながら、上記特許文献２のものは、テレビレンズ等の撮像レンズ系に適用しうる技術であって、投写型プロジェクタの投写レンズのように温度が大幅に変化するレンズ系に用いることは想定されていない。また、適用対象が固定焦点レンズであるため、変倍時において、レンズ群の相対位置が変化することまでを考慮された構成とはされていない。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、投写型プロジェクタの投写型ズームレンズにおいて、異常分散性硝材を用いて色収差を良好に補正しつつ、この異常分散性硝材によって発生する、温度変化に伴うピント位置のずれを良好に補償しうる、簡易な構成で高性能な投写型ズームレンズおよび投写型表示装置を提供することを目的とする。

本発明の投写型ズームレンズは、拡大側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、およびいずれもが正の屈折力を有する第２、第３、第４、第５および第６の各レンズ群を配列し、
前記第１レンズ群には、アッベ数が７０以上の異常分散性を有する負レンズが少なくとも１枚含まれるとともに、前記第３、前記第４および前記第５のレンズ群内の全レンズ中に、アッベ数が７０以上の異常分散性を有する正レンズが少なくとも１枚含まれるように構成されてなり、
前記異常分散性を有する負レンズのうち少なくとも１枚が、該負レンズに隣接する正レンズと接合されるとともに、前記異常分散性を有する正レンズのうち少なくとも１枚が、該正レンズに隣接する負レンズと接合されてなり、
変倍時において、前記第２、前記第３、前記第４および前記第５の各レンズ群が各々移動するとともに、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群が各々固定され、
ピント調整時において、前記第１レンズ群が移動するように構成されてなり、
さらに、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
ｂｆ／ｆｗ≧２．７・・・・・（１）
ただし、
ｂｆ：バックフォーカス
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離

この場合において、下記条件式（２）および（３）を満足することが好ましい。
３．０≦ｆｗ_Ｇ１２／ｆｗ≦６．０・・・・・（２）
１．３≦ｄ_Ｇ２３／ｆｗ≦２．０・・・・・（３）
ただし、
ｆｗ_Ｇ１２：広角端における、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離
ｄ_Ｇ２３：広角端における、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔

また、変倍動作に応じて開口径が可変する絞りを、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に配設してなることが好ましい。

なお、本発明の投写型ズームレンズにおいては、変倍比が１．８以上とされた場合に、特に有効である。

さらに、本発明の投写型表示装置は、光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、請求項１〜４のうちいずれか１項記載の投写型ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、該投写型ズームレンズによりスクリーンに投影することを特徴とするものである。

本発明の投写レンズおよび投写型表示装置によれば、変倍時において、第２、第３、第４および第５の各レンズ群が各々移動するとともに、第１レンズ群および第６レンズ群は各々固定とされており、固定群である第１レンズ群には、アッベ数が７０以上の異常分散性を有する負レンズが少なくとも１枚含まれるとともに、可動群である第３〜第５レンズ群における全レンズ中には、アッベ数が７０以上の異常分散性を有する正レンズが少なくとも１枚含まれるように構成されている。さらに、前記異常分散性を有する負レンズのうち少なくとも１枚が、隣接する正レンズと接合されるとともに、前記異常分散性を有する正レンズのうち少なくとも１枚が、隣接する負レンズと接合されている。

すなわち、変倍時に可動するレンズ群のうち、縮小側に位置するアッベ数の大きい正レンズについて異常分散性を有するように構成することにより、色収差を有効に軽減し、この異常分散性を有する正レンズにより発生する温度変化に伴うピント位置の変動分は、変倍時に固定とされた第１レンズ群に配された、異常分散性を有するアッベ数の大きい負レンズにより相殺するようにしている。また、上記異常分散性を有する負レンズのパワーを過度に大きくするとコマ収差の発生が大きくなるので、特に、この負レンズの少なくとも１枚は接合レンズとすることで、負レンズのパワーを弱めることなくコマ収差を低減するようにしており、併せて上記正レンズの少なくとも１枚も接合レンズとすることにより色収差がより改善されるようにしている。

したがって、投写型プロジェクタの投写型ズームレンズのように、温度変化が大きく、各レンズ群の相対位置が変化するものにおいても、簡易な構成により、色収差およびコマ収差を良好に改善しつつ、温度変化に伴うピント位置のずれを良好に補償することが可能となる。

さらに、条件式（１）を満足しているので、バックフォーカスを充分に確保することができ、投写型ズームレンズとライトバルブとの間に色合成プリズム等の光学系を挿入することが可能である。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１に示す実施形態（実施例１のものを代表させて示している）の投写型ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１、各々正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２〜第６レンズ群Ｇ_６を備え、その後段には、色合成プリズム（フィルタ部）２およびライトバルブ（ＤＭＤや透過型、反射型の液晶表示パネル）の表示面１（以下、表示面１と称する）が配設される。ここで、図中Ｘは光軸を表している。

また、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の間には、絞り３が配されおり、縮小側が略テレセントリックとされている。なお、この絞り３の態様については、種々の変更が可能であるが、例えば、広角端から望遠端への変倍に伴い開口径が大きくなるように可変とし得る、いわゆる可変絞りとすることが望ましい。これにより、全ズーム域において、Ｆ値を略一定とすることが可能となる。また、この絞り３を光軸に沿って移動させることが望ましく、その移動は、第３レンズ群Ｇ_３と一体的な移動であることが望ましい。

但し、この絞り３は、他のレンズ群と一体的に移動させたり、レンズ群とは別個に移動させたりすることを排除するものではない。

ここで第１レンズ群Ｇ_１は、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第１レンズＬ_１、縮小側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第２レンズＬ_２、縮小側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第３レンズＬ_３、縮小側に凸面を向けた正のメニスカスレンズよりなる第４レンズＬ_４、および両凹レンズよりなる第５レンズＬ_５からなる。なお、第４レンズＬ_４および第５レンズＬ_５は互いに接合されてなる。

また、第２レンズ群Ｇ_２は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負レンズよりなる第６レンズＬ_６、両凸レンズよりなる第７レンズＬ_７および拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第８レンズＬ_８からなる。なお、第６レンズＬ_６および第７レンズＬ_７は互いに接合されてなる。

また、第３レンズ群Ｇ_３は、拡大側から順に配列された、両凸レンズよりなる第９レンズＬ_９および拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第１０レンズＬ_１０を接合してなる接合レンズからなる。

また、第４レンズ群Ｇ_４は、拡大側から順に、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第１１レンズＬ_１１および両凸レンズよりなる第１２レンズＬ_１２からなる。

また、第５レンズ群Ｇ_５は、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第１３レンズＬ_１３、両凹レンズよりなる第１４レンズＬ_１４、両凸レンズよりなる第１５レンズＬ_１５および両凸レンズよりなる第１６レンズＬ_１６からなる。なお、第１４レンズＬ_１４および第１５レンズＬ_１５は互いに接合されてなる。

さらに、第６レンズ群Ｇ_６は、単一の正レンズよりなる第１７レンズＬ_１７からなる。

なお、上記各レンズ群のレンズ構成は上記説明のものに限られるものではなく、負レンズまたは正レンズを１枚以上増減させることが可能であり、適宜、接合レンズと単レンズとを入れ替えることが可能である。

本実施形態の投写型ズームレンズにおいては、上述したように、ネガティヴリード型のズームレンズとされているため、広角化を図り易く、また適正な長さのバックフォーカスを確保することが可能である。

また、本実施形態の投写型ズームレンズは、変倍時において、第２レンズ群Ｇ_２〜第５レンズ群Ｇ_５の４つのレンズ群を移動させることにより、ズーム機能を有する構成とされている。すなわち、レンズ系全体を６群に分け、変倍時に４つのレンズ群を独立して移動させるようにして変倍機能を各群に分割しているので、光学性能を向上させることができるとともに、変倍に伴うＦ値の変動を抑制することができる。

また、図１中のレンズ群移動軌跡からも明らかなように、広角端から望遠端への変倍に際し、第２レンズ群Ｇ_２〜第５レンズ群Ｇ_５の４つのレンズ群は、いずれも拡大側に移動するように構成されている。

ところで、本実施形態の投写型ズームレンズにおいては、昨今の表示画像の高精細化の要求に応じ、色収差を良好なものとするために、一部のレンズについて異常分散性の硝材を用いている。すなわち、変倍時における可動群のうち縮小側のレンズ群、具体的には絞り３（瞳位置を規定）よりも縮小側の第３レンズ群Ｇ_３〜第５レンズ群Ｇ_５の３つのレンズ群中に、アッベ数が７０以上の異常分散性の硝材よりなる正レンズ（実施例１では第９レンズＬ_９、実施例２では第１２レンズＬ_１２、実施例３では第１４レンズＬ_１４）を配設しており、これにより色収差の大幅な改善を図っている。

しかし、異常分散性の硝材は、通常の硝材と比べて屈折率の温度係数の符号が逆であるため、上記異常分散性の硝材よりなる正レンズのパワーを強くするとピント位置にずれが生じてしまう。

そこで、本実施形態の投写型ズームレンズにおいては、変倍時に固定とされた第１レンズ群Ｇ_１に、上記正レンズによる温度変化に伴うピント位置の変動分を相殺することを目的として、アッベ数が７０以上の異常分散性の硝材よりなる負レンズ（各実施例共に第５レンズＬ_５）を配設している。

また、上記異常分散性を有する負レンズのパワーを過度に大きくするとコマ収差の発生が大きくなるので、特に、この負レンズを、隣接する正レンズ（各実施例共に第４レンズＬ_４）と接合した接合レンズとすることで、負レンズのパワーを弱めることなくコマ収差を低減するようにしている。さらに、併せて上記異常分散性の硝材よりなる正レンズも接合レンズとすることにより色収差がより改善されるようにしている。

したがって、本実施形態の投写型ズームレンズによれば、温度変化が大きく、各レンズ群の相対位置が変化するものにおいても、簡易な構成により、色収差およびコマ収差を良好に改善しつつ、温度変化に伴うピント位置のずれを良好に補償することが可能となる。

また、本実施形態のズームレンズにおいては、第１レンズ群Ｇ_１に、アッベ数が７０以上の異常分散性を有する負レンズを複数枚配設したり、第３レンズ群Ｇ_３〜第５レンズ群Ｇ_５に、アッベ数が７０以上の異常分散性を有する正レンズを複数枚配設することが可能である。ただし、この場合においても、上記異常分散性を有する負レンズのうち少なくとも１枚が、該負レンズに隣接する正レンズと接合されるとともに、上記異常分散性を有する正レンズのうち少なくとも１枚が、該正レンズに隣接する負レンズと接合されることが条件となる。

なお、ここで、「異常分散性」とは、縦軸に部分分散比（θg,F）、横軸にアッベ数（νｄ）をとって、各硝材をこの座標系中にプロットしてなる周知の部分分散比分布図において、正常分散とされる２つの基準硝種として選択されたＦ２およびＫ７を互いに結ぶ直線（基準線）から離れている特性をいうものとする。

したがって、本発明においては、上記基準線から離れている位置にプロットされた硝材が上記異常分散性を有するレンズに用いられることになるが、好ましくは、上記部分分散比分布図において、部分分散比（θg,F）が０．５２以上で０．５４以下、かつアッベ数（νｄ）が７０以上の範囲にあるものを用いる。

また、本実施形態に係る投写型ズームレンズは、下記条件式（１）〜（３）を満足するように構成されている。
ｂｆ／ｆｗ≧２．７・・・・・（１）
３．０≦ｆｗ_Ｇ１２／ｆｗ≦６．０・・・・・（２）
１．３≦ｄ_Ｇ２３／ｆｗ≦２．０・・・・・（３）
ただし、
ｂｆ：バックフォーカス
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
ｆｗ_Ｇ１２：広角端における、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離
ｄ_Ｇ２３：広角端における、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔

ここで、上述した条件式（１）〜（４）の技術的意義について説明する。
上記条件式（１）は、バックフォーカスの大きさを規定するものであり、条件式（１）の下限を下回ると、このズームレンズとライトバルブとの間に色合成プリズム等の光学部材を挿入することが困難となる。

また、上記条件式（２）は、広角端の全系焦点距離に対する、広角端における、第１レンズ群Ｇ_１と第２レンズ群Ｇ_２の合成焦点距離の比を規定するものである。その上限を上回ると、充分なバックフォーカスを得ることが困難となり、また、無理にバックフォーカスを長くしようとするとレンズ枚数の増加および装置の大型化を招く。

一方、その下限を下回ると、第１および第２のレンズ群Ｇ_１、Ｇ_２で発生した収差を、それよりも縮小側のレンズ群Ｇ_３〜Ｇ_６によって補正することが困難となる。

また、上記条件式（３）は、広角端の全系焦点距離に対する、広角端における、第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３の間隔の比を規定するものである。その上限を上回ると、装置の大型化を招く。一方、その下限を下回ると、コマ収差が増大し、さらにズーム比が大きくなると望遠端において第２レンズ群Ｇ_２と第３レンズ群Ｇ_３が干渉するため１．８以上のズーム比を得ることが困難となる。

さらに、第１レンズ群Ｇ_１に、上記異常分散性を有する負レンズを１枚設け、このレンズの焦点距離をｆ凹とし、一方、第３レンズ群Ｇ_３〜第５レンズ群Ｇ_５に、上記異常分散性を有する正レンズを１枚設け、このレンズの焦点距離をｆ凸とした場合、下記条件式（４）を満足することが望ましい。
０．５≦｜ｆ凸／ｆ凹｜≦１．０・・・・・（４）

この条件式（４）を満足することにより、上記異常分散性を有する負レンズと上記異常分散性を有する正レンズとのパワーバランスを適切にとることができ、色収差およびコマ収差をより良好に改善しつつ、温度変化に伴うピント位置のずれをより良好に補償することが可能となる。

次に、本発明に係る投写型表示装置の実施形態について簡単に説明しておく。図１３は本実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図である。

図１３に示すように、光源１００より出射された光束は、照明光学系（フライアイおよびくし型フィルタを含む）１０１によって光束の光軸と垂直な断面における光量分布の均一化が図られるとともに偏光方向が揃えられた偏光とされ、色分離光学系１０２によって３原色光（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各色光に分離され、全反射ミラー１０６、１０７およびハーフミラー１０８を介して、各色光に対応するＬＣＯＳ（反射型液晶）の表示面１０３Ｒ、Ｇ、Ｂに照射される。この表示面１０３Ｒ、Ｇ、Ｂにおいては、各色光が、対応する映像信号によって各々変調され、この後、各表示面１０３Ｒ、Ｇ、Ｂから反射された各色光は、色合成プリズム１０９により合成され、投写型ズームレンズ１１０に入射し、各色光に担持された映像情報がスクリーン１１１上に投影されることになる。なお、図示するように、各表示面１０３Ｒ、Ｇ、Ｂに入射する各色光に対して、各表示面１０３Ｒ、Ｇ、Ｂから出射される各色光の進行方向を偏向するために、各表示面１０３Ｒ、Ｇ、Ｂに対応してワイヤーグリッド偏光板１０４Ｒ_Ｐ、Ｇ_Ｐ、Ｂ_Ｐが配設されている。この種の投写型表示装置においては、ＬＣＯＳおよびワイヤーグリッド偏光板１０４Ｒ_Ｐ、Ｇ_Ｐ、Ｂ_Ｐを図示する如く配置するスペースが余分に必要となり、バックフォーカスを、通常の投写型表示装置に比べてより長く確保する必要がある。

なお、図１３に示す投写型表示装置は、本発明の一実施形態を示すものであって、種々の態様の変更が可能である。例えば、ＬＣＯＳ（反射型液晶）に替えて、透過型液晶やＤＭＤ等の他のライトバルブを用いることが可能であり、また、単板のライトバルブを用いて色順次操作を行うように変更することも可能である。

以下、具体的な実施例を用いて、本発明の投写型ズームレンズをさらに説明する。

＜実施例１＞
実施例１に係る投写型ズームレンズの概略構成を図１に示す。この投写型ズームレンズは、拡大側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ_１と、各々正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ_２〜第６レンズ群Ｇ_６とを備えてなる。

実施例１の各群のレンズ構成は、上記実施形態の項において説明したものであるので、再度の説明は省略する。なお、第３レンズ群Ｇ_３の第９レンズＬ_９が、アッベ数が７０以上の異常分散性の硝材よりなる正レンズとされている。

この投写型ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（単位ｍｍ）、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔（以下、これらを総称して軸上面間隔という）Ｄ（単位ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表１に示す。なお、表中の数字は、拡大側からの順番を表すものである（以下の表２、３において同じ）。

なお、表１の下段の左側に、全系の焦点距離が21.25mm（広角端）および42.49mm（望遠端）である場合における、各レンズ群間隔および可変絞り３の開口径を示す。

また、実施例１の投写型ズームレンズによれば、ズーム比は２．０とされており、さらに表１の下段の最も右側に示すように、条件式（１）〜（４）は全て満足されている。

また、図４は、実施例１の投写型ズームレンズの広角端（ＷＩＤＥ：以下同じ）および望遠端（ＴＥＬＥ：以下同じ）における球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す収差図である。なお、非点収差図には、サジタル像面およびタンジェンシャル像面に対する収差が示されている（図７、１０において同じ）。

また、図５は、実施例１の投写型ズームレンズの広角端におけるコマ収差を示す収差図であり、図６は、実施例１の投写型ズームレンズの望遠端におけるコマ収差を示す収差図である。

これらの収差図から明らかなように、実施例１の投写型ズームレンズによれば、各収差、特に倍率色収差およびコマ収差を極めて良好に補正することができる。なお、本実施例１においては、ディストーションが２％以下と良好な値とされており、投写型ズームレンズとしての良好な使用が可能となっている。

すなわち、実施例１の投写型ズームレンズによれば、大きなバックフォーカス、および高変倍比を確保しつつ、光学性能を良好なものとすることができる。

＜実施例２＞
実施例２に係る投写型ズームレンズの概略構成を図２に示す。本実施例において、実施例１と重複する説明については省略する。

実施例２に係る投写型ズームレンズのレンズ構成は、実施例１のものと略同様とされているが、主として第３レンズ群Ｇ_３および第４レンズ群Ｇ_４の構成において相違している。すなわち、第３レンズ群Ｇ_３は、両凸レンズよりなる第９レンズＬ_９１枚により構成されている。また、第４レンズ群Ｇ_４は、拡大側から順に、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第１０レンズＬ_１０、縮小側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第１１レンズＬ_１１および両凸レンズよりなる第１２レンズＬ_１２からなり、第１１レンズＬ_１１および第１２レンズＬ_１２は互いに接合されている。また、第４レンズ群Ｇ_４の第１２レンズＬ_１２が、アッベ数が７０以上の異常分散性の硝材よりなる正レンズとされている。

この投写型ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（単位ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（単位ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表２に示す。

なお、表２の下段の左側に、全系の焦点距離が21.24mm（広角端）および42.49mm（望遠端）である場合における、各レンズ群間隔および可変絞り３の開口径を示す。

また、実施例２の投写型ズームレンズによれば、ズーム比は２．０とされており、さらに表２の下段の最も右側に示すように、条件式（１）〜（４）は全て満足されている。

また、図７は、実施例２の投写型ズームレンズの広角端および望遠端における球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す収差図である。

また、図８は、実施例２の投写型ズームレンズの広角端におけるコマ収差を示す収差図であり、図９は、実施例２の投写型ズームレンズの望遠端におけるコマ収差を示す収差図である。

これらの収差図から明らかなように、実施例２の投写型ズームレンズによれば、各収差、特に倍率色収差およびコマ収差を極めて良好に補正することができる。なお、本実施例２においては、ディストーションが２％以下と良好な値とされており、投写型ズームレンズとしての良好な使用が可能となっている。

すなわち、実施例２の投写型ズームレンズによれば、大きなバックフォーカス、および高変倍比を確保しつつ、光学性能を良好なものとすることができる。

＜実施例３＞
実施例３に係る投写型ズームレンズの概略構成を図３に示す。本実施例において、実施例２と重複する説明については省略する。

実施例３に係る投写型ズームレンズのレンズ構成は、実施例２のものと略同様とされているが、主として第４レンズ群Ｇ_４および第５レンズ群Ｇ_５の構成において相違している。すなわち、第４レンズ群Ｇ_４は、拡大側から順に、拡大側に凹面を向けた負のメニスカスレンズよりなる第１０レンズＬ_１０および両凸レンズよりなる第１１レンズＬ_１１からなる点で実施例２のものと相違している。また、アッベ数が７０以上の異常分散性の硝材よりなる正レンズが、第５レンズ群Ｇ_５の第１４レンズＬ_１４とされている点で実施例２のものと相違している。本実施例においては、他の要請から接合レンズが設けられる第５レンズ群Ｇ_５中に上記異常分散性の硝材よりなる正レンズを設けるようにしているので、他のレンズ群中に、上記異常分散性の硝材よりなる正レンズを設けた場合と比べて、全体のレンズ枚数を減少させることが可能となり好ましい。

この投写型ズームレンズの各レンズ面の曲率半径Ｒ（単位ｍｍ）、各レンズの軸上面間隔Ｄ（単位ｍｍ）、各レンズのｄ線における、屈折率Ｎおよびアッベ数νの値を表３に示す。

なお、表３の下段の左側には、全系の焦点距離が21.29mm（広角端）および42.57mm（望遠端）である場合における、各レンズ群間隔および可変絞り３の開口径を示す。

また、実施例３の投写型ズームレンズによれば、ズーム比は２．０とされており、さらに表３の下段の最も右側に示すように、条件式（１）〜（４）は全て満足されている。

また、図１０は、実施例３の投写型ズームレンズの広角端および望遠端における球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差を示す収差図である。

また、図１１は、実施例３の投写型ズームレンズの広角端におけるコマ収差を示す収差図であり、図１２は、実施例３の投写型ズームレンズの望遠端におけるコマ収差を示す収差図である。

これらの収差図から明らかなように、実施例３の投写型ズームレンズによれば、各収差、特に倍率色収差およびコマ収差を極めて良好に補正することができる。なお、本実施例３においては、ディストーションが２％以下と良好な値とされており、投写型ズームレンズとしての良好な使用が可能となっている。

すなわち、実施例３の投写型ズームレンズによれば、大きなバックフォーカス、および高変倍比を確保しつつ、光学性能を良好なものとすることができる。

本発明の実施例１に係る投写型ズームレンズの構成を示す概略図本発明の実施例２に係る投写型ズームレンズの構成を示す概略図本発明の実施例３に係る投写型ズームレンズの構成を示す概略図実施例１の投写型ズームレンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図実施例１の投写型ズームレンズの広角端におけるコマ収差を示す収差図実施例１の投写型ズームレンズの望遠端におけるコマ収差を示す収差図実施例２の投写型ズームレンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図実施例２の投写型ズームレンズの広角端におけるコマ収差を示す収差図実施例２の投写型ズームレンズの望遠端におけるコマ収差を示す収差図実施例３の投写型ズームレンズの広角端および望遠端における諸収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）を示す収差図実施例３の投写型ズームレンズの広角端におけるコマ収差を示す収差図実施例３の投写型ズームレンズの望遠端におけるコマ収差を示す収差図本発明の一実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図

符号の説明

Ｌ_１〜Ｌ_１７レンズ
Ｇ_１〜Ｇ_６レンズ群
Ｘ光軸
１、１０３Ｒ、Ｇ、Ｂ表示面
２、１１０色合成プリズム（フィルタ部）
１００光源
１０１照明光学系
１０２色分離光学系
１０４Ｒ_Ｐ、Ｇ_Ｐ、Ｂ_Ｐワイヤーグリッド偏光板
１０５スクリーン
１０６、１０７全反射ミラー
１０８ハーフミラー
１０９色合成プリズム
１１０投写型ズームレンズ

Claims

拡大側より順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、およびいずれもが正の屈折力を有する第２、第３、第４、第５および第６の各レンズ群を配列し、
前記第１レンズ群には、アッベ数が７０以上の異常分散性を有する負レンズが少なくとも１枚含まれるとともに、前記第３、前記第４および前記第５のレンズ群内の全レンズ中に、アッベ数が７０以上の異常分散性を有する正レンズが少なくとも１枚含まれるように構成されてなり、
前記異常分散性を有する負レンズのうち少なくとも１枚が、該負レンズに隣接する正レンズと接合されるとともに、前記異常分散性を有する正レンズのうち少なくとも１枚が、該正レンズに隣接する負レンズと接合されてなり、
変倍時において、前記第２、前記第３、前記第４および前記第５の各レンズ群が各々移動するとともに、前記第１レンズ群および前記第６レンズ群が各々固定され、
ピント調整時において、前記第１レンズ群が移動するように構成されてなり、
さらに、下記条件式（１）を満足することを特徴とする投写型ズームレンズ。
ｂｆ／ｆｗ≧２．７・・・・・（１）
ただし、
ｂｆ：バックフォーカス
ｆｗ：広角端における全系の焦点距離
下記条件式（２）および（３）を満足することを特徴とする請求項１記載の投写型ズームレンズ。
３．０≦ｆｗ_Ｇ１２／ｆｗ≦６．０・・・・・（２）
１．３≦ｄ_Ｇ２３／ｆｗ≦２．０・・・・・（３）
ただし、
ｆｗ_Ｇ１２：広角端における、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成焦点距離
ｄ_Ｇ２３：広角端における、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間隔
変倍動作に応じて開口径が可変する絞りを、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の間に配設してなることを特徴とする請求項１または２記載の投写型ズームレンズ。
変倍比が１．８以上とされてなることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の投写型ズームレンズ。
光源と、ライトバルブと、該光源からの光束を該ライトバルブへ導く照明光学部と、請求項１〜４のうちいずれか１項記載の投写型ズームレンズとを備え、前記光源からの光束を前記ライトバルブで光変調し、該投写型ズームレンズによりスクリーンに投影することを特徴とする投写型表示装置。